切顶留巷挡矸支护成功与否取决于矸石帮演化过程及其侧向压力分布。本文以杏花煤矿为工程背景，采用室内实验、相似模拟的方法，分析了矸石压实力学特性、顶板垮落过程及矸石帮演化过程；通过理论分析建立力学模型，分析了不同因素对矸石帮侧向压力的影响；数值模拟给出采空区边界覆岩压力、矸石帮侧向压力分布规律，从矸石帮侧向压力影响因素角度给出矸石帮挡矸支护方案。研究表明：（1）矸石帮侧向压力大小与采空区矸石演化过程相关：矸石自组织调整阶段，矸石帮侧向压力主要由矸石自重产生，侧向压力大小取决于堆积高度；矸石被动压实阶段，在顶板周期来压作用下，矸石体反复被压实，矸石帮侧向压力逐渐增大；矸石稳定阶段，此阶段矸石体被压实，对覆岩起到明显支撑作用，覆岩压力趋于稳定值为3.81MPa，矸石帮侧向压力稳定值为2.12MPa。（2）矸石帮侧向压力由巷道顶板位置至底板位置逐渐增大。（3）从外部环境角度，矸石帮侧向压力与顶板覆岩压力呈现明显的正相关关系，与切顶角度呈现明显的负相关关系；从矸石自身力学性质角度，矸石帮侧向压力与矸石内摩擦角呈现明显的正相关关系。基于此，提出 “袋+网+u型钢+斜撑单体”挡矸支护方案，现场应用效果良好。此研究可为类似工程条件挡矸支护提供借鉴与参考。

0引 言
1工程背景
1.1工程概况
1.2切顶必要性分析
1.3切顶关键参数分析
2矸石压实力学特性
3切顶留巷矸石帮演化特征
3.1相似比例及配比方案确定
3.2顶板垮落特征
3.3矸石帮演化特征
4矸石帮侧向压力理论计算
4.1矸石帮侧向压力计算公式推导
4.2矸石帮侧向压力影响因素分析
5矸石帮侧向压力模拟分析
5.1模型建立
5.2采空区模型处理方法
5.3模拟结果分析
5.4煤层倾角对矸石帮侧向压力的影响
5.5矸石帮侧向压力对比分析
6矸石帮挡矸支护方案设计
6.1挡矸支护设计思路
6.2挡矸支护设计方案
6.3应用效果分析
7结论

李子波,张国华,李豫波,等.切顶留巷矸石帮演化过程及侧向压力分析[J/OL].煤炭科学技术,1-15[2024-07-16].http://kns.cnki.net/kcms/detail/11.2402.TD.20240715.1028.002.html.